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信息流?对转移熵的批判

统计力学 2016-06-20 v2 信息论 math.IT 统计理论 适应与自组织系统 分子网络 统计理论

摘要

在分析复杂动力学时,一项核心任务是确定系统内部信息存储的位置以及信息流的通信拓扑。在过去的十多年里,针对后者的诊断方法已逐渐被转移熵所主导。通过简单的例子,我们表明它及其衍生量——因果熵——实际上并不量化信息流。它们同时可能高估流或低估影响。我们分离出造成这种情况的原因,并提出了若干通向信息流替代度量的途径。我们还讨论了一个附带的后果:网络作为大规模系统现在常见的理论模型,与类转移熵的使用相结合,已将二元关系生硬地套用于我们对复杂系统组织与行为的结构解释中。这种解释因而未能包含多元依赖的效应。最终结果是复杂系统中许多精细的组织可能未被检测到。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.06479,
  title  = {Information Flows? A Critique of Transfer Entropies},
  author = {Ryan G. James and Nix Barnett and James P. Crutchfield},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.06479},
  year   = {2016}
}

备注

6 pages, 2 figures; http://csc.ucdavis.edu/~cmg/compmech/pubs/if.htm